2022年高考物理二輪復(fù)習(xí) 課時(shí)作業(yè)2 力與物體的直線運(yùn)動(dòng)

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1、2022年高考物理二輪復(fù)習(xí) 課時(shí)作業(yè)2 力與物體的直線運(yùn)動(dòng) 一、選擇題(1~4題為單項(xiàng)選擇題,5~7題為多項(xiàng)選擇題) 1.一輛汽車沿著平直道路行駛,在0~40 s內(nèi)的x-t圖象如圖所示,下列選項(xiàng)正確的是(  ) A.汽車離出發(fā)點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離為30 m B.汽車沒有行駛的時(shí)間為20 s C.汽車在前20 s內(nèi)的平均速度大小為22.5 m/s D.汽車在前10 s內(nèi)與后10 s內(nèi)的平均速度大小相同 解析:由題圖可知,汽車在0~10 s的時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)了30 m,在10~20 s的時(shí)間內(nèi)停止在距離出發(fā)點(diǎn)30 m處,在20~40 s的時(shí)間內(nèi)反向運(yùn)動(dòng),且在t=40 s時(shí)剛好回到出發(fā)點(diǎn),A正確

2、、B錯(cuò)誤;汽車在前20 s內(nèi)的平均速度大小為1== m/s=1.5 m/s,C錯(cuò)誤;汽車在前10 s內(nèi)的平均速度大小為2== m/s=3 m/s,汽車在后10 s內(nèi)的平均速度大小為3== m/s=1.5 m/s,D錯(cuò)誤. 答案:A 2. [2018·山東濰坊高三統(tǒng)考]如圖所示,等量異種點(diǎn)電荷A、B固定在同一水平線上,豎直固定的光滑絕緣桿與AB的中垂線重合,C、D是絕緣桿上的兩點(diǎn),ACBD構(gòu)成一個(gè)正方形.一帶負(fù)電的小球(可視為點(diǎn)電荷)套在絕緣桿上自C點(diǎn)無初速釋放,由C運(yùn)動(dòng)到D的過程中,下列說法正確的是(  ) A.小球的速度先減小后增大 B.小球的速度先增大后減小 C.桿對(duì)小球的

3、作用力先減小后增大 D.桿對(duì)小球的作用力先增大后減小 解析:等量異種點(diǎn)電荷中垂線上的場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)樗较蛴?,從C到D場(chǎng)強(qiáng)的大小先變大后變小,并且C、D兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等.帶負(fù)電的小球沿光滑桿運(yùn)動(dòng)時(shí),豎直方向上只受重力,水平方向上受力平衡,則小球的速度越來越大,A、B兩項(xiàng)錯(cuò)誤;桿對(duì)小球的作用力等于電場(chǎng)力,則先變大,后變小,C項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確. 答案:D 3.[2017·海南卷]汽車緊急剎車后,停止運(yùn)動(dòng)的車輪在水平地面上滑動(dòng)直至停止,在地面上留下的痕跡稱為剎車線.由剎車線的長(zhǎng)短可知汽車剎車前的速度.已知汽車輪胎與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.80,測(cè)得剎車線長(zhǎng)25 m.汽車在剎車前的瞬間的速度大小為(

4、重力加速度g取10 m/s2)(  ) A.10 m/s B.20 m/s C.30 m/s D.40 m/s 解析:剎車后汽車的合外力為摩擦力Ff=μmg,加速度a==μg=8 m/s2;又有剎車線長(zhǎng)25 m,故可由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律得到汽車在剎車前的瞬間的速度大小v==20 m/s,故A、C、D三項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確,故選B項(xiàng). 答案:B 4.甲、乙兩車在平直公路上同向行駛,其中v-t圖象如圖所示,已知兩車在t=2 s時(shí)恰好并排行駛.則(  ) A.t=0時(shí),甲車在乙車前10 m處 B.t=1.5 s時(shí),甲車在乙車之后 C.前2 s內(nèi)甲車的平均速度小于乙車的平均速度 D

5、.甲、乙兩車在前2 s內(nèi)的距離是先減小后增大再減小 解析:由題可知兩車在t=2 s時(shí)并排行駛,前2 s內(nèi)乙車的速度大于甲車的速度,甲車的位移為x甲=×1×20 m=10 m,乙車的位移x乙=×2×(20+10) m=30 m,則兩車前2 s內(nèi)的位移不等,由=知,甲車的平均速度小于乙車的平均速度,t=0時(shí)刻,甲車在乙車前面20 m處,故A錯(cuò)誤、C正確;兩車在t=2 s時(shí)恰好并排行駛,t=0時(shí)刻,甲車在乙車前面20 m處,則在t=1.5 s時(shí),乙車落后于甲車,甲、乙兩車在前2 s內(nèi)的距離一直減小,故B、D錯(cuò)誤. 答案:C 5.汽車A和汽車B(均可視為質(zhì)點(diǎn))在平直的公路上沿兩平行車道同向行駛,

6、A車在后(如圖甲所示).以某時(shí)刻作為計(jì)時(shí)起點(diǎn),此時(shí)兩車相距x0=12 m.汽車A運(yùn)動(dòng)的x-t圖象如圖乙所示,汽車B運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖丙所示.則下列說法正確的是(  ) A.在t=3 s時(shí),兩車相距最遠(yuǎn),且最遠(yuǎn)距離為20 m B.B車在0~6 s內(nèi)的位移為23 m C.在t=8 s時(shí),兩車相遇 D.若t=1 s時(shí),A車緊急制動(dòng)(視為勻變速),要使A車追不上B車,則A車的加速度大小應(yīng)大于 m/s2 解析:由圖乙可知A車做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度大小為vA=4 m/s,由圖丙分析可知,t=3 s時(shí)兩車速度相等,相距最遠(yuǎn),由位移關(guān)系得最遠(yuǎn)距離為20 m,選項(xiàng)A正確.B車在0~6 s內(nèi)的位

7、移和0~5 s內(nèi)的位移相等,為24 m,選項(xiàng)B正確.0~8 s內(nèi)A車的位移大小為32 m,B車的位移大小為24 m,位移之差為8 m,此時(shí)A車未追上B車,選項(xiàng)C錯(cuò)誤.t=1 s時(shí)兩車相距16 m,當(dāng)B車停下來,A車速度減為零時(shí)恰好追上B車,此時(shí)A車的加速度為一臨界值,由速度與位移的關(guān)系可知,加速度a= m/s2,故要使A車追不上B車,則A車的加速度大小應(yīng)大于 m/s2,選項(xiàng)D正確. 答案:AD 6.[2018·湖南三模]如圖所示,傳送帶AB與水平面間夾角為α=37°,物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,傳送帶保持勻速運(yùn)轉(zhuǎn).現(xiàn)將物塊由靜止放到傳送帶中部,A、B間距離足夠大(若物塊可與帶面等

8、速,則物塊與帶面等速時(shí),物塊尚未到達(dá)A或B,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10 m/s2).下列關(guān)于物塊在帶面AB上的運(yùn)動(dòng)情況的分析正確的是(  ) A.若傳送帶沿順時(shí)針方向勻速運(yùn)轉(zhuǎn),物塊沿傳送帶向上加速滑動(dòng) B.若傳送帶沿順時(shí)針方向勻速運(yùn)轉(zhuǎn),物塊沿傳送帶向下加速滑動(dòng) C.若傳送帶沿逆時(shí)針方向勻速運(yùn)轉(zhuǎn),物塊加速度的大小先為10 m/s2,后為0 D.若傳送帶沿逆時(shí)針方向勻速運(yùn)轉(zhuǎn),物塊加速度的大小先為10 m/s2,后為2 m/s2 解析:若傳送帶沿順時(shí)針方向勻速運(yùn)轉(zhuǎn),對(duì)物塊受力分析如圖甲所示,物塊受到沿傳送帶向上的滑動(dòng)摩擦力Ff=μmgcosα,小于物塊受到沿傳

9、送帶向下的重力分力G′=mgsinα,由于G′>Ff,所以物塊將沿傳送帶向下加速運(yùn)動(dòng),故選項(xiàng)A錯(cuò)誤、B正確;若傳送帶沿逆時(shí)針方向勻速運(yùn)轉(zhuǎn),對(duì)物塊受力分析如圖乙所示,物塊的加速度由物塊受到的滑動(dòng)摩擦力與重力分力的合力提供,所以a=μgcosα+gsinα=10 m/s2,方向沿傳送帶向下;當(dāng)物塊速度與傳送帶速度達(dá)到共同速度時(shí),對(duì)物塊重新受力分析如圖甲所示,此時(shí)的加速度為a′=gsinα-μgcosα=2 m/s2,方向沿傳送帶向下,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤、D正確. 答案:BD 7.[2018·南通模擬]如圖所示,空間有豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),一帶正電的小球質(zhì)量為m,在豎直平面內(nèi)沿與水平方向成30°角的

10、虛線以速度v0斜向上做勻速運(yùn)動(dòng).當(dāng)小球經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)突然將電場(chǎng)方向旋轉(zhuǎn)一定的角度,電場(chǎng)強(qiáng)度大小不變,小球仍沿虛線方向做直線運(yùn)動(dòng),選O點(diǎn)電勢(shì)為零,重力加速度大小為g,則(  ) A.原電場(chǎng)方向豎直向下 B.改變后的電場(chǎng)方向垂直于ON C.電場(chǎng)方向改變后,小球的加速度大小為g D.電場(chǎng)方向改變后,小球的最大電勢(shì)能為 解析:小球沿虛線做勻速運(yùn)動(dòng),所以電場(chǎng)力與重力平衡,小球帶正電,則原電場(chǎng)方向豎直向上,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;要小球仍沿虛線方向做直線運(yùn)動(dòng),要求電場(chǎng)力與重力的合力方向與ON平行,如圖所示,所以改變后的電場(chǎng)方向應(yīng)與ON成120°角,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;電場(chǎng)方向改變后,小球所受到的合力F合=mg,根據(jù)

11、牛頓第二定律得加速度大小為g,C選項(xiàng)正確;電場(chǎng)方向改變后,小球沿ON向上運(yùn)動(dòng)的最大位移x=,克服電場(chǎng)力做的功為W電=,小球的最大電勢(shì)能為,所以D選項(xiàng)正確. 答案:CD 二、非選擇題 8.隨著中國女子冰壺隊(duì)的走俏,該運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目深受人們的喜愛,某中學(xué)物理興趣實(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)室模擬了冰壺比賽.將隊(duì)員們分成兩隊(duì),各隊(duì)的隊(duì)員從起點(diǎn)O開始用一水平恒力推動(dòng)一質(zhì)量為m=0.5 kg的小車,在該恒力作用一段時(shí)間后撤走,最后小車停在MN區(qū)域內(nèi)算作有效,如圖所示,所有隊(duì)員都完成比賽后,有效次數(shù)多的隊(duì)獲勝.已知O、N間的距離為x1=5 m,M、N間的距離為x2=1 m,小車與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.4,g

12、=10 m/s2.假設(shè)某隊(duì)員的水平推力為F=20 N,小車整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中始終沿直線ON運(yùn)動(dòng),小車可視為質(zhì)點(diǎn).求: (1)要想使該小車停在MN區(qū)域,隊(duì)員對(duì)小車作用的最長(zhǎng)時(shí)間; (2)若要使該小車停在MN區(qū)域,隊(duì)員對(duì)小車作用的最小距離. 解析:(1)要想使小車停在有效區(qū)域,若小車運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)速度正好為零,力作用的時(shí)間最長(zhǎng),設(shè)最長(zhǎng)作用時(shí)間為t1,有力作用時(shí)小車做勻加速運(yùn)動(dòng),設(shè)加速度為a1,t1時(shí)刻小車的速度為v,力停止作用后小車做勻減速運(yùn)動(dòng),設(shè)此時(shí)加速度大小為a2,由牛頓第二定律得: F-μmg=ma1 μmg=ma2 加速運(yùn)動(dòng)過程中的位移x01= 減速運(yùn)動(dòng)過程中的位移x02= 位

13、移關(guān)系滿足:x01+x02=x1 又:v=a1t1 由以上各式解得:t1= s (2)要想使小車停在有效區(qū)域,若小車運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)速度正好為零,力作用的距離最小,設(shè)最小距離為d,則: +=x1-x2 v′2=2a1d 聯(lián)立解得:d=0.4 m. 答案:(1) s (2)0.4 m 9.如圖甲所示,固定的光滑平行導(dǎo)軌(電阻不計(jì))與水平面夾角為θ=30°,導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且間距L=0.5 m,底端接有阻值為R=4 Ω的電阻,整個(gè)裝置處于垂直于導(dǎo)軌所在平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,一質(zhì)量為m=1 kg、電阻r=1 Ω、長(zhǎng)度也為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒MN垂直導(dǎo)軌放置,現(xiàn)讓MN在沿導(dǎo)軌向上的外力F作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)

14、,拉力F與導(dǎo)體棒速率的倒數(shù)的關(guān)系如圖乙所示.已知g=10 m/s2.求: (1)v=5 m/s時(shí)拉力的功率; (2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大??; (3)當(dāng)棒的加速度a=8 m/s2時(shí),導(dǎo)體棒受到的安培力的大?。? 解析:(1)由圖乙可知,v=5 m/s時(shí)拉力F1=14 N 故拉力的功率PF1=F1v=14×5 W=70 W. (2)由圖乙知,導(dǎo)體棒達(dá)到最大速率vm=10 m/s時(shí)拉力最小,為Fmin=7 N Fmin-mgsinθ-F安=0,F(xiàn)安= 代入數(shù)據(jù)得B=2 T. (3)由圖乙知F=70 F-mgsinθ-F安′=ma F′安= 由以上三式得v2+65v-35

15、0=0 解得v=5 m/s 故此時(shí)安培力的大小F安′==1 N. 答案:(1)70 W (2)2 T (3)1 N 10.如圖甲所示,有一塊木板靜止在足夠長(zhǎng)的粗糙水平面上,木板的質(zhì)量為M=4 kg,長(zhǎng)為L(zhǎng)=1.4 m;木板右端放一小滑塊,小滑塊的質(zhì)量為m=1 kg,可視為質(zhì)點(diǎn).現(xiàn)用水平恒力F作用在木板右端,恒力F取不同數(shù)值時(shí),小滑塊和木板的加速度分別對(duì)應(yīng)不同數(shù)值,兩者的a-F圖象如圖乙所示,取g=10 m/s2. (1)求小滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1以及木板與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2. (2)若水平恒力F=27.8 N,且始終作用在木板上,當(dāng)小滑塊從木板上滑落時(shí),經(jīng)歷的時(shí)間

16、為多長(zhǎng)? 解析:(1)由題圖乙可知,當(dāng)恒力F≥25 N時(shí),小滑塊與木板將出現(xiàn)相對(duì)滑動(dòng),以小滑塊為研究對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律得μ1mg=ma1 代入數(shù)據(jù)解得μ1=0.4 以木板為研究對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律有 F-μ1mg-μ2(m+M)g=Ma2 則a2=F- 由圖乙可得-=- m/s2 解得μ2=0.1. (2)設(shè)小滑塊在木板上滑動(dòng)的時(shí)間為t時(shí),小滑塊從木板上滑落,當(dāng)水平恒力F=27.8 N時(shí),小滑塊的加速度為a1=μ1g=4 m/s2 而小滑塊在時(shí)間t內(nèi)的位移為x1=a1t2 木板的加速度為a2= 代入數(shù)據(jù)解得a2=4.7 m/s2 而木板在時(shí)間t內(nèi)的位移為x2=a2t2 由題可知,x2-x1=L 聯(lián)立以上各式解得t=2 s. 答案:(1)0.1 (2)2 s

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